1: Kabel tizimlarini o‘rnatish 2: Kabel tizimlarini sinovdan o‘tkazish uchun vositalar

10-mavzu: Tarmoq uskunalari. Hublar (repetitorlar, markazlar ) - ular qanday ishlaydi. Portni ajratish
Reja:
Tarmoq uskunalari.
. Hublar (repetitorlar, markazlar ) - ular qanday ishlaydi.
Portni ajratish
Mahalliy tarmoq uchun uskunalar. LAN uskunalari. Mahalliy tarmoqlarni loyihalashtirishning nuances
07.11.2020Sarlavha: Wi-Fi-ni sozlash
GOST R 51513-99 ga muvofiq, faol uskunalar - bu elektr zanjirlarini o'z ichiga olgan, elektr tarmog'idan yoki boshqa manbalardan quvvat oladigan va kuchaytirish, signallarni konvertatsiya qilish va boshqalarning funktsiyalarini bajaradigan uskunalar. Bu shuni anglatadiki, bunday uskunaning signalni maxsus algoritmlar yordamida qayta ishlash qobiliyati. Tarmoqlarda ma'lumotlarning paketli uzatilishi amalga oshiriladi, har bir ma'lumotlar to'plamida texnik ma'lumotlar ham mavjud: uning manbasi, maqsadi, axborot yaxlitligi va boshqalar paketni o'z manziliga etkazib berishga imkon beradigan ma'lumotlar. Faol tarmoq uskunalari nafaqat signalni ushlaydi va uzatadi, balki ushbu texnik ma'lumotlarni qayta ishlaydi, qurilma xotirasida o'rnatilgan algoritmlarga muvofiq keladigan oqimlarni yo'naltiradi va tarqatadi. Ushbu "aqlli" xususiyat, tarmoq quvvati bilan birga, faol uskunalarning o'ziga xos belgisidir. Masalan, quyidagi turdagi qurilmalar faol uskunalarga kiritilgan:
tarmoq adapteri - kompyuterga joylashtirilgan va uning LANga ulanishini ta'minlaydigan taxta
takrorlovchi - tarmoq segmentining uzunligini oshirish uchun signalni takrorlash uchun mo'ljallangan, odatda ikkita portli qurilma
markaz(faol hub, ko'p portli takrorlovchi) - foydalanuvchilarni tarmoqqa ulash uchun ishlatiladigan 4-32 portli qurilma
ko'prik - odatda bir nechta LAN ishchi guruhlarini ulash uchun ishlatiladigan 2-portli qurilma, tarmoq (MAC) manzillarini ajratish orqali tarmoq trafigini filtrlashga imkon beradi.
almashtirish (almashtirish) - odatda bir nechta LAN ishchi guruhlarini birlashtirish uchun ishlatiladigan bir nechta (4-32) portlarga ega qurilma (aks holda ko'p tarmoqli ko'prik)
yo'riqnoma(router) - bir nechta LAN ishchi guruhlarini birlashtirish uchun ishlatiladi, tarmoq trafigini tarmoq (IP) manzillarini ajratish orqali filtrlashga imkon beradi.
media konvertori - odatda ikkita portli, odatda ma'lumot uzatish vositasini konversiyalash uchun ishlatiladigan moslama (koaksial-o'ralgan juftlik, o'ralgan juftlik-tolali)
tarmoq transceiver - odatda ma'lumotlar uzatish interfeysini (RS232-V35, AUI-UTP) aylantirish uchun ishlatiladigan odatda ikkita portga ega bo'lgan qurilma.
Shuni esda tutingki, ba'zi bir mutaxassislar faol uskunaga takrorlash moslamasini (repetitor) va kontsentratorni (hub) kiritmaydi, chunki bu qurilmalar ulanish masofasini yoki topologik dallanishni oshirish uchun signalni takrorlaydi va uni biron bir algoritmga muvofiq qayta ishlamaydi. Ammo boshqariladigan markazlar, hattoki ushbu yondashuv bilan ham, faol tarmoq uskunalariga tegishli, chunki ular ma'lum bir "intellektual xususiyat" bilan ta'minlanishi mumkin.
Passiv tarmoq uskunalari
GOST R 51513-99 passiv uskunani elektr tarmog'idan yoki boshqa manbalardan quvvat olmaydigan uskunalar deb belgilaydi va signal darajasini tarqatish yoki kamaytirish funktsiyalarini bajaradi. Masalan, kabel tizimi: kabel (koaksiyal va o'ralgan juftlik), vilka / rozetka (RG58, RJ45, RJ11, GG45), yamoq paneli, koaksial kabellar uchun balun (RG-58) va boshqalar. Shuningdek, ba'zan passiv uskunalarga kabellar uchun marshrut uskunalarini o'z ichiga oladi: simi traylari, o'rnatish shkaflari va raftlar, telekommunikatsion shkaflar.
Faol tarmoq uskunalarini batafsil ko'rib chiqamiz:
Tarmoq adapterlarining vazifalari va xususiyatlari
Tarmoq adapteri (Network Interface Card (yoki Controller), NIC) o'zining drayveri bilan birgalikda tarmoqning so'nggi tugunida - kompyuterda ochiq tizimlar modelining (OSI) ikkinchi, bog'lanish qatlamini amalga oshiradi. Aniqrog'i, tarmoq operatsion tizimida adapter va haydovchi juftligi faqat jismoniy va MAC qatlamlarning funktsiyalarini bajaradi, MChJ qatlami odatda barcha drayverlar va tarmoq adapterlari uchun bir xil bo'lgan operatsion tizim moduli tomonidan amalga oshiriladi. Aslida, bu IEEE 802 protokol to'plami modeliga mos kelishi kerak, masalan, Windows NT-da MChJ qatlami NDIS modulida amalga oshiriladi, bu haydovchi qaysi texnologiyani qo'llab-quvvatlashidan qat'i nazar, barcha tarmoq adapterlari drayverlari uchun keng tarqalgan.
Tarmoq adapteri haydovchi bilan birgalikda ikkita operatsiyani bajaradi: kadr uzatish va qabul qilish. Kadrni kompyuterdan kabelga uzatish quyidagi bosqichlardan iborat (qabul qilingan kodlash usullariga qarab ba'zilari etishmasligi mumkin):
Interfaol interfeysi orqali MChJ ma'lumot doirasini MAC qatlami manzil ma'lumotlari bilan birga oling. Odatda, kompyuter ichidagi protokollar orasidagi aloqa RAMda joylashgan buferlar orqali sodir bo'ladi. Tarmoqqa uzatish uchun ma'lumotlar buferlarga operatsion tizimning I / U quyi tizimi yordamida disk xotirasidan yoki fayllar keshidan olinadigan yuqori qavat protokollari orqali joylashtirilgan.
MChJ ramkasi kapsulalangan (01111110 bayroqlari tashlangan holda) MAC qatlami ma'lumot ramkasini formatlash. Belgilangan joyni va manbaning manzillarini to'ldirish, summani hisoblash.
4B / 5B turdagi ortiqcha kodlardan foydalanishda kod belgilarini shakllantirish. Yana bir xil signal spektrini olish uchun kodlarni chalkashtirish. Ushbu qadam barcha protokollarda qo'llanilmaydi - masalan, 10 Mbit / s tezlikdagi Ethernet texnologiyasi usiz ishlaydi.
Kabelga signallarni qabul qilingan chiziq kodiga muvofiq chiqarish - Manchester, NRZI, MLT-3 va boshqalar.
Kabeldan kompyuterga ramka olish quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:
Bit oqimini kodlovchi kabel signallarini qabul qilish.
Shovqin fonida signallarni ajratish. Ushbu operatsiyani turli xil ixtisoslashtirilgan mikrosxemalar yoki DSP signal protsessorlari amalga oshirishi mumkin. Natijada, adapter qabul qilgichida ma'lum bir bit ketma-ketligi hosil bo'ladi, bu yuqori ehtimollik darajasi bilan uzatuvchi yuborganga to'g'ri keladi.
Agar ma'lumotlar kabelga yuborilishidan oldin shifrlangan bo'lsa, u holda u drenajlovchi orqali uzatiladi, shundan so'ng transmitter tomonidan yuborilgan kod belgilari adapterda tiklanadi.
Kadrlar summasini tekshirish. Agar u noto'g'ri bo'lsa, u holda ramka bekor qilinadi va tegishli xato kodi yuqori darajadagi interfeys orqali MChJ protokoliga uzatiladi. Agar nazorat summasi to'g'ri bo'lsa, u holda MChJ ramkasi MAC ramkasidan ajratib olinadi va yuqori qatlamli interfeys orqali MChJ protokoliga uzatiladi. MChJ ramkasi RAM buferiga joylashtirilgan.
Tarmoq adapteri va uning drayveri o'rtasida vazifalarning taqsimlanishi standartlar bilan belgilanmagan, shuning uchun har bir ishlab chiqaruvchi ushbu masalani mustaqil ravishda hal qiladi. Odatda tarmoq adapterlari mijoz kompyuterlari uchun adapterlarga va serverlar uchun adapterlarga bo'linadi.
Mijoz kompyuterlari uchun adapterlar yordamida ishning katta qismi haydovchiga yuklanib, adapterni soddalashtiradi va arzonlashtiradi. Ushbu yondashuvning kamchiliklari kompyuterning markaziy protsessoriga kompyuterning operativ xotirasidan tarmoqqa kadrlarni uzatish bo'yicha muntazam ishlarni yuklashning yuqori darajasidir. Markaziy protsessor foydalanuvchi dastur vazifalarini bajarish o'rniga bu ishni qilishga majbur.
Shuning uchun, serverlar uchun ishlab chiqilgan adapterlar odatda o'zlarining protsessorlari bilan jihozlangan bo'lib, ular ramkalarni RAMdan tarmoqqa uzatish ishlarining aksariyatini mustaqil ravishda bajaradilar va aksincha. Bunday adapterning namunasi - o'rnatilgan Intel i960 protsessoriga ega bo'lgan SMC EtherPower NIC.
Adapter qanday protokolni amalga oshirishiga qarab, adapterlar Ethernet adapterlari, Token Ring adapterlari, FDDI adapterlari va boshqalarga bo'linadi. Tez Ethernet protokoli avtomatik muzokaralar protsedurasi orqali tarmoq adapterining tezligini imkoniyatlariga qarab avtomatik ravishda tanlashga imkon beradi. hub, bugungi kunda ko'plab chekilgan adapterlar ikkita tezlikni qo'llab-quvvatlaydi va ularning nomida 10/100 prefiksi mavjud. Ba'zi ishlab chiqaruvchilar ushbu xususiyatni avtosensitivlik deb atashadi.
Tarmoq adapteri kompyuterga o'rnatilishidan oldin tuzilgan bo'lishi kerak. Adapterni sozlash odatda adapter tomonidan ishlatiladigan IRQ, DMA kanali (agar adapter DMA rejimini qo'llab-quvvatlasa) va I / U portlarining asosiy manzilini belgilaydi.
Agar tarmoq adapteri, kompyuter texnikasi va operatsion tizim Plug-and-Play-ni qo'llab-quvvatlasa, adapter va uning drayveri avtomatik ravishda tuziladi. Aks holda, avval tarmoq adapterini sozlashingiz kerak va keyin uning konfiguratsiya parametrlarini haydovchi uchun takrorlashingiz kerak. Umuman olganda, tarmoq adapterini va uning drayverini sozlash protsedurasining tafsilotlari asosan adapter ishlab chiqaruvchisiga, shuningdek, adapter ishlab chiqarilgan avtobusning imkoniyatlariga bog'liq.
Agar tarmoq adapteri to'g'ri ishlamasa, uning porti yopilishi mumkin.
Takrorlovchi (takrorlovchi)
Ma'lumotlarni uzatishning har qanday texnologiyasiga duch keladigan birinchi muammolardan biri bu ularni eng katta masofaga uzatish qobiliyatidir. Jismoniy muhit bu jarayonga o'z cheklovini qo'yadi - ertami-kechmi signal kuchi pasayadi va qabul qilish imkonsiz bo'lib qoladi. Ammo bundan ham muhimi, "signal shakli" buzilganligi - vaqt o'tishi bilan signal sathining oniy qiymati o'zgarib turadigan naqsh. Buning sababi, signal uzatiladigan simlarning o'ziga xos sig'imi va induktivligi bor. Bir o'tkazgichning elektr va magnit maydonlari boshqa o'tkazgichlarda (uzun chiziq) EMFni keltirib chiqaradi.
Analog tizimlarga xos bo'lgan daromad yuqori chastotali raqamli signallarga mos kelmaydi. Albatta, undan foydalanganda ba'zi bir kichik effektlarga erishish mumkin, ammo masofa oshgani sayin buzilishlar ma'lumotlar yaxlitligini tezda buzadi.
Muammo yangi emas va bunday holatlarda kuchaytirgandan ko'ra signalni takrorlash qo'llaniladi. Bunday holda, kirish joyidagi qurilma signalni qabul qilishi kerak, keyin asl shaklini tanib chiqishi va chiqishda aniq nusxasini yaratishi kerak. Nazariy jihatdan, bunday sxema ma'lumotni o'zboshimchalik bilan uzoq masofalarga uzatishi mumkin (agar siz Ethernetda fizik muhitni ajratish xususiyatlarini hisobga olmasangiz).
Dastlab Ethernet avtobus topologiyasiga ega koaksiyal kabeldan foydalangan va faqat bir nechta uzun segmentlarni bir-biriga ulash zarur edi. Buning uchun odatda ikkita portga ega bo'lgan repetitorlar ishlatilgan. Keyinchalik, kontsentrator deb nomlangan multiport qurilmalari paydo bo'ldi. Ularning jismoniy ma'nosi aynan bir xil edi, ammo rekonstruksiya qilingan signal barcha faol portlarga uzatildi, faqat signal kelganidan tashqari.
10baseT (o'ralgan juftlik) protokoli paydo bo'lishi bilan, terminologik chalkashliklarni oldini olish uchun, o'ralgan juftlik uchun ko'p portli takroriylar tarmoq markazlari (markazlari), koaksial esa takrorlanuvchilar (repetitorlar) deb nomlangan, hech bo'lmaganda rus tilidagi adabiyotda. Ushbu nomlar yaxshi ildiz otgan va endi juda keng qo'llanilmoqda.
Tarmoq markazi
Konsentrator OSI tarmog'i modelining birinchi (fizik) qatlamida ishlaydi, kirish signalini portlardan biridan signalga boshqa barcha (ulangan) portlarga uzatadi va shu bilan ajralmas Ethernet topologiyasini anglaydi. umumiy avtobus, tarmoq o'tkazuvchanligini barcha qurilmalar o'rtasida taqsimlash va yarim dupleks rejimda ishlash. To'qnashuvlar (ya'ni bir vaqtning o'zida ikki yoki undan ortiq qurilmaning uzatishni boshlashga urinishi) boshqa ommaviy axborot vositalarida Ethernet kabi ishlaydi - qurilmalar uzatishni o'z-o'zidan to'xtatadi va urinishni tasodifiy vaqtdan keyin davom ettiradi, zamonaviy so'z bilan aytganda, hub qurilmalarni bitta to'qnashuv domenida birlashtiradi.
Tarmoq uyasi, shuningdek, port portlardan biridan uzilib qolsa yoki kabelga zarar etkazilsa, masalan, koaksiyal kabeldagi tarmoqdan farqli o'laroq, uning ishlashini butunlay to'xtatadi.
Tarmoqni almashtirish
Kommutator xotirada saqlaydi (assotsiativ xotira deb ataladi) kommutatsiya jadvali, bu xostning MAC manzilining kalit portiga mosligini ko'rsatadi. Kalit yoqilganda, bu jadval bo'sh va u o'rganish rejimida. Ushbu rejimda portga kelgan ma'lumotlar kalitning boshqa barcha portlariga uzatiladi. Bunday holda, kalit freymlarni (ramkalarni) tahlil qiladi va yuboruvchi xostning MAC manzilini aniqlab, uni bir muncha vaqt jadvalga kiritadi. Keyinchalik, agar MAC-manzili allaqachon jadvalda bo'lgan xost uchun mo'ljallangan ramka o'tish portlaridan biriga etib kelsa, bu kadr faqat jadvalda ko'rsatilgan port orqali uzatiladi. Maqsadli xostning MAC manzili biron bir o'tish porti bilan bog'lanmagan bo'lsa, u holda u qabul qilingan portdan tashqari barcha ramkalarga ramka yuboriladi. Vaqt o'tishi bilan kalit barcha faol MAC-manzillar uchun jadval tuzadi, natijada trafik lokalizatsiya qilinadi. Shuni ta'kidlash kerakki, interfeysning har bir portida past kechikish (kechikish) va yo'naltirish tezligi yuqori.
Kommutatsiya rejimlari:
Ulanishning uchta usuli mavjud. Ularning har biri kechikish va uzatishning ishonchliligi kabi parametrlarning kombinatsiyasidir.
Qidiruv saqlash bilan (Do'kon va Oldinga). Kommutator kadrdagi barcha ma'lumotlarni o'qiydi, xatolar borligini tekshiradi, kommutatsiya portini tanlaydi va keyin freymni unga yuboradi.
Kesilgan. Kommutator kadrda faqat manzil manzilini o'qiydi va keyin almashtirishni amalga oshiradi. Ushbu rejim uzatishning kechikishini kamaytiradi, ammo xatoni aniqlash usuli yo'q.
Parchasiz yoki gibrid... Ushbu rejim - bu o'tish rejimining modifikatsiyasi. Transmissiya to'qnashuvlarning parchalarini filtrlashdan so'ng amalga oshiriladi (kadrning dastlabki 64 baytida xato borligi tahlil qilinadi va agar xato bo'lmasa, kadr oxiridan oxirigacha ishlov beriladi).
"Kommutatsiya qarori" kechikishi ramkaga o'tish portiga kirish va chiqish vaqtiga qo'shiladi va shu bilan umumiy o'tish kechikishini aniqlaydi.
Router
Odatda, yo'riqnoma paket ma'lumotlarida ko'rsatilgan manzil manzilidan foydalanadi va ma'lumotlar o'tishi kerak bo'lgan yo'lni aniqlash uchun marshrutlash jadvalidan foydalanadi. Agar manzil uchun marshrut jadvalida tavsiflangan marshrut bo'lmasa, paket tashlanadi.
Paketlarni yo'naltirish yo'nalishini aniqlashning boshqa usullari mavjud, masalan, manba manzili, foydalanilgan yuqori qavat protokollari va tarmoq paketi sarlavhalarida mavjud bo'lgan boshqa ma'lumotlar. Ko'pincha marshrutizatorlar jo'natuvchi va qabul qiluvchilar manzillarini tarjima qilishlari, kirish huquqini cheklash, uzatilgan ma'lumotlarni shifrlash / parolini hal qilish va h.k.lar uchun ma'lum qoidalar asosida tranzit ma'lumotlar oqimini filtrlashi mumkin.
Yo'nalish jadvali yo'riqnoma keyingi paketlarni yo'naltirish to'g'risida qaror qabul qiladigan ma'lumotlarga ega. Jadval bir qator yozuvlardan - marshrutlardan iborat bo'lib, ularning har birida qabul qiluvchining tarmoq manzili, paketlar yuborilishi kerak bo'lgan keyingi hop manzili, ma'muriy masofa - marshrut manbasiga bo'lgan ishonch darajasi va ba'zi kirish vazni - metrikadan iborat. Jadvaldagi yozuvlar ko'rsatkichlari turli yo'nalishlarga eng qisqa yo'nalishlarni hisoblashda muhim rol o'ynaydi. Router modeliga va ishlatilgan marshrutlash protokollariga qarab jadvalda ba'zi qo'shimcha xizmat ma'lumotlari bo'lishi mumkin.
Marshrutlash jadvali ikki usulda tuzilishi mumkin:
statik marshrutlash - jadvalga yozuvlar qo'lda kiritilganda va o'zgartirilganda. Ushbu usul har safar tarmoq topologiyasida o'zgarishlar yuz berganda administratorning aralashuvini talab qiladi. Boshqa tomondan, bu eng barqaror va jadvalni saqlash uchun minimal yo'riqnoma apparati resurslarini talab qiladi.
dinamik marshrutlash - jadvaldagi yozuvlar bir yoki bir nechta marshrutlash protokollari - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP va boshqalar yordamida avtomatik ravishda yangilanganda, qo'shimcha ravishda marshrutizator turli xil mezonlarga asoslangan maqsadli tarmoqlarga optimal yo'llar jadvalini tuzadi - oraliq soni tugunlar, tarmoqli kengligi, ma'lumotlarni uzatishning kechikishi va boshqalar. Optimal marshrutlarni hisoblash mezonlari ko'pincha marshrutlash protokoliga bog'liq va yo'riqnoma konfiguratsiyasi bilan belgilanadi. Jadvalni qurishning bunday usuli avtomatik ravishda marshrutizatsiya jadvalini yangilab turishga va mavjud tarmoq topologiyasiga asoslanib eng yaxshi marshrutlarni hisoblashga imkon beradi. Shu bilan birga, dinamik marshrutlash qurilmalarga qo'shimcha yuk olib keladi va tarmoqning yuqori beqarorligi marshrutizatorlar jadvallarini sinxronlashtirishga ulgurmagan holatlarga olib kelishi mumkin, bu esa tarmoqning turli qismlarida topologiyasi to'g'risida qarama-qarshi ma'lumotlarga va uzatilayotgan ma'lumotlarning yo'qolishiga olib keladi.
Grafika nazariyasi ko'pincha marshrutlash jadvallarini yaratish uchun ishlatiladi.
Media konvertori
An'anaviy ravishda tarmoq texnologiyalariga nisbatan media konvertorlari o'z ishlarini OSI Modelining 1-darajasida bajaradilar. Bunday holda, 2 ta ommaviy axborot vositasi o'rtasida uzatish tezligini konvertatsiya qilish mumkin emas va boshqa aqlli ma'lumotlarni qayta ishlash mumkin emas. Bunday holda, media konvertorlarini transceiverlar deb ham atash mumkin. Texnologiyalarning rivojlanishi bilan media konvertorlari eski qurilmalarning yangilari bilan ulanishini ta'minlash uchun qo'shimcha razvedka bilan ta'minlandi. Media konvertorlari OSI modelining 2-darajasida ishlay boshladilar va nafaqat vositani, balki ma'lumotlarni uzatish tezligini ham o'zgartira oldilar, boshqa xizmat funktsiyalariga ega bo'ldilar, masalan, qarama-qarshi tomonda aloqa liniyasining uzilishi haqida xabar berish, ma'lumotlar uzatish oqimini boshqarish va boshqa texnik imkoniyatlar.
Tarmoq qabul qilgichi
Transceiver stantsiyani umumiy tarmoq uzatish vositasidan uzatish va qabul qilishga imkon beradi. Bundan tashqari, chekilgan transmitterlar atrofdagi to'qnashuvlarni aniqlaydi va stantsiyalar o'rtasida elektr izolyatsiyasini ta'minlaydi. 10BASE2 va 10BASE5 qabul qilgichlari to'g'ridan-to'g'ri umumiy avtobusning uzatish muhitiga (kabelga) ulanadi. Birinchisi odatda kabelga ulanish uchun AT konnektorini boshqarish pultiga o'rnatilgan ichki qabul qilgichdan foydalangan bo'lsa-da, ikkinchisi (10Base5) alohida tashqi transceiver va AUI kabeli yoki qabul qiluvchi-uzatgich kabelidan foydalangan holda tekshiruvchiga ulanadi.10BASE-F, 10BASE-T, FOIRL transmitterlar. Aytishim kerakki, AUI portiga to'g'ridan-to'g'ri yoki AUI kabeli orqali alohida ulanishi mumkin bo'lgan 10Base2, 10BaseF, 10baseT va FOIRL uchun tashqi transmitterlar mavjud.
Agar qabul qilgich optik va mis kabellar orasidagi bog'lanish bo'lsa, u holda uni ko'pincha media konvertori deyiladi.
Aloqa uskunalarini boshqarish va sozlash.
Kommutatsiya uskunalari boshqariladigan va nazoratsiz bo'linadi.
Biz boshqariladigan apparatni ko'rib chiqamiz.
Uskunani sozlashda quyidagi parametrlar mavjud bo'lishi mumkin:
apparat uzilishi so'rov liniyasi raqami IRQ
dMA kanal raqami (agar qo'llab-quvvatlansa)
asosiy kirish / chiqish manzili
rAM xotirasining asosiy manzili (agar ishlatilsa)
avtomatik muzokaralar dupleks / yarim dupleks standartlarini qo'llab-quvvatlash, tezlik
belgilangan VLAN identifikatorining paketlarini filtrlash qobiliyatiga ega etiketli VLAN paketlarini qo'llab-quvvatlash (801.q)
wON parametrlari (Wakeupon LAN) Tarmoq kartasining quvvati va murakkabligiga qarab, u hisoblash funktsiyalarini (asosan, 3 kadrni hisoblash va ishlab chiqarish) apparat yoki dasturiy ta'minotda (markaziy protsessor yordamida tarmoq kartasi drayveri tomonidan) amalga oshirishi mumkin.
Marshrutlash tamoyillari. Marshrutlash jadvallarini shakllantirish usullari. IP-tarmoqlarda marshrutlash algoritmlari. RIP protokoli. OSPF protokoli.
Marshrutlash vazifasi ikkita kichik vazifani o'z ichiga oladi:
Marshrutni aniqlash;
Tanlangan marshrut haqida tarmoqni xabardor qilish.
Marshrutni aniqlangtranzit tugunlari va ularning interfeyslari manzilini etkazib beruvchiga etkazish uchun ma'lumotlar uzatilishi kerak bo'lgan ketma-ketlikni tanlash demakdir. Yo'nalishni aniqlash qiyin, ayniqsa tarmoq konfiguratsiyasi o'zaro ta'sir qiluvchi tarmoq interfeyslari juftligi o'rtasida ko'plab yo'llar mavjud bo'lganda. Ko'pincha tanlov bitta joyda to'xtatiladi maqbul marshrutning ba'zi bir mezonlariga ko'ra. Optimallik mezonlari, masalan, nominal o'tkazuvchanlik va aloqa kanallarining yuki bo'lishi mumkin; kanalning kechikishi; oraliq tranzit tugunlari soni; kanallar va tranzit tugunlarining ishonchliligi.
Ammo hatto tugun tugmachalari orasida bo'lgan taqdirda ham bittayo'l, murakkab tarmoq topologiyasi bilan, uni topish ahamiyatsiz vazifa bo'lishi mumkin.
Marshrutni turli xil, ko'pincha rasmiylashtirilmagan mulohazalar asosida tarmoq ma'muri tomonidan empirik ("qo'lda") aniqlash mumkin. Yo'l tanlash uchun haydovchilar quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin: har xil turdagi dasturlardan tarmoq uchun maxsus talablar, ma'lum bir xizmat ko'rsatuvchi provayder tarmog'i orqali trafik o'tkazish to'g'risidagi qaror, ba'zi tarmoq kanallarida eng yuqori yuklanishlar haqidagi taxminlar, xavfsizlik nuqtai nazarlari.
Biroq, marshrutlarni aniqlashda empirik yondashuv murakkab topologiyaga ega bo'lgan katta tarmoq uchun mos emas. Bunday holda avtomatik marshrutlash usullari qo'llaniladi. Buning uchun tugunlar va boshqa tarmoq qurilmalari xizmat xabarlarining o'zaro almashinuvini tashkil etadigan, har bir tugunga tarmoqning o'ziga xos "g'oyasini" shakllantirishga imkon beradigan maxsus dasturiy ta'minot bilan jihozlangan. Keyin, to'plangan ma'lumotlarga asoslanib, dasturiy jihatdan ratsional marshrutlar aniqlanadi.
Marshrutni tanlashda ular ko'pincha faqat tarmoq topologiyasi haqidagi ma'lumotlar bilan cheklanadi. Ushbu yondashuv shakl. 11.1. A va C tugunlari orasidagi trafikni uzatish uchun ikkita muqobil yo'nalish mavjud: A-1-2-3-Sva A-1-3-C.Agar biz faqat topologiyani hisobga olsak, unda tanlov aniq - marshrut A-1-3-C,tranzit tugunlari kamroq bo'lgan.
Shakl: 11.1. Marshrutni tanlash
Ushbu misolda tranzit tugunlari soni bilan o'lchanadigan marshrut uzunligi bo'lgan mezonni minimallashtirish yo'li bilan echim topildi. Biroq, bizning tanlovimiz eng yaxshi bo'lmasligi mumkin. Rasmda kanallar ko'rsatilgan 1-2 va 2-3 kanal o'tkazuvchanligi 100 Mbit / s ga teng 1-3 - atigi 10 Mbit / s. Agar biz ma'lumotimiz imkon qadar tezroq tarmoq orqali uzatilishini istasak, marshrutni tanlashimiz kerak A-1-2-3-C,garchi u ko'proq oraliq tugunlardan o'tadi. Ya'ni, marshrut deb aytishimiz mumkin A - 1-2-3-Sbu holda u "qisqaroq" bo'lib chiqadi.
Ikki ob'ekt orasidagi yaqinlik darajasini o'lchashning mavhum usuli metrik deyiladi. Shunday qilib, marshrut uzunligini o'lchash uchun turli xil ko'rsatkichlardan foydalanish mumkin - tranzit tugunlari soni, avvalgi misolda bo'lgani kabi, marshrutning chiziqli uzunligi va hatto uning qiymati pul bilan ifodalangan. O'tkazishni hisobga oladigan metrikani qurish uchun ko'pincha quyidagi texnikadan foydalaniladi: har bir kanalning uzunligi uning o'tkazuvchanligiga teskari qiymat bilan tavsiflanadi. Butun sonlar bilan ishlash uchun ma'lum bir doimiy tanlanadi, bu tarmoqdagi kanallar o'tkazuvchanligidan kattaroqdir. Masalan, biz 100 Mbit / s ni shunday doimiy sifatida tanlasak, u holda har bir arqonning metrikasi 1-2 va 2-3 1 ga teng va kanal metrikasi 1-3 10. marshrut metrikasi uning tarkibiy kanallari metrikalari yig'indisiga teng, shuning uchun yo'lning qismi 1-2-3 metrik 2 va yo'lning muqobil qismiga ega 1-3 - metrik 10. Biz "qisqa" yo'lni, ya'ni yo'lni tanlaymiz A-1-2-3-S.
Yo'nalishlarni tanlashga tavsiflangan yondashuvlarda kanallarning tiqilishi mavjud darajasi hisobga olinmaydi. Avtoulovlar harakati bilan o'xshashlikdan foydalanib, biz magistral yo'llarga ustunlik berib, oraliq shaharlar sonini va yo'lning kengligini (kanal sig'imiga o'xshash) hisobga olgan holda xaritada marshrutni tanladik deb aytishimiz mumkin. Ammo hozirgi tirbandlik haqida ma'lumot beruvchi radio yoki televidenie dasturini tinglamadik. Shunday qilib, bizning echimimiz marshrut davomida hech qachon eng yaxshi bo'lib chiqmaydi A-1-2-3-Sallaqachon ko'plab oqimlar uzatilmoqda va marshrut A-1-3-C amalda bepul.
Marshrut aniqlangandan so'ng (qo'lda yoki avtomatik ravishda), sizga kerak xabar berishtarmoqdagi barcha qurilmalar u haqida. Marshrut xabari har bir tranzit qurilmasiga taxminan quyidagi ma'lumotlarni etkazishi kerak: "har safar qurilma oqim bilan bog'liq ma'lumotlarni qabul qilganda p,ular interfeysga qo'shimcha targ'ib qilish uchun o'tkazilishi kerak F ". Har bir bunday marshrut xabari qurilma tomonidan qayta ishlanadi va natijada yangi yozuv kiritiladi kommutatsiya jadvali.Ushbu jadvalda oqimning mahalliy yoki global atributlari (atributlari) (masalan, yorliq, kirish interfeysi raqami yoki manzil manzili) qurilma ushbu oqim bilan bog'liq ma'lumotlarni uzatishi kerak bo'lgan interfeys raqami bilan bog'liq.
2.1-jadval - bu oqimni uzatish zarurligi to'g'risidagi xabarga asoslangan yozuvni o'z ichiga olgan kommutatsiya jadvalining bo'lagi pinterfeys bo'yicha F.
Albatta, marshrut xabari tuzilishi va kommutatsiya jadvali tarkibining batafsil tavsifi aniq texnologiyaga bog'liq, ammo bu xususiyatlar ko'rib chiqilayotgan jarayonlarning mohiyatini o'zgartirmaydi.
Tanlangan marshrutlar to'g'risida tranzit qurilmalariga ma'lumot uzatish, shuningdek marshrutni aniqlash qo'lda yoki avtomatik ravishda amalga oshirilishi mumkin. Tarmoq ma'muri marshrutni qurilmani qo'lda sozlash orqali, masalan, kirish va chiqish interfeyslarining ma'lum juftliklarini uzoq vaqt davomida simli simlar yordamida o'rnatishi mumkin ("telefon xonimlari" birinchi kalitlarda ishlaganlaridek). Shuningdek, u o'z tashabbusi bilan kommutatsiya jadvaliga marshrut yozuvini kiritishi mumkin.
Shu bilan birga, axborot oqimlarining topologiyasi va tarkibi o'zgarishi mumkin (tugun ishlamay qolishi yoki yangi oraliq tugunlarning paydo bo'lishi, manzillarning o'zgarishi yoki yangi oqimlarning ta'rifi), marshrutlarni aniqlash va belgilash muammolarining moslashuvchan echimi tarmoq holatini doimiy tahlil qilishni va marshrutlar va kommutatsiya jadvallarini yangilashni o'z ichiga oladi. Bunday hollarda, marshrutlarni yotqizish vazifalari, qoida tariqasida, etarlicha murakkab dasturiy ta'minotsiz hal etilmaydi.
Tarmoqlarda algoritmlarni yo'naltirishIP
Marshrut algoritmlari paketlardan manbadan manzilga optimal yo'lini aniqlash uchun ishlatiladi va har qanday marshrutlash protokolining asosi hisoblanadi.
Marshrut algoritmlarini turlarga ajratish mumkin:
Statik yoki dinamik... Statik algoritmlar tarmoq ma'murlari tomonidan tuzilgan statik marshrutlash jadvallari bilan ishlash qoidalarini aks ettiradi. Barqaror konfiguratsiyaga ega tarmoqlarda bashorat qilinadigan trafik uchun yaxshi ishlaydi. Dinamik marshrutlash algoritmlari real vaqt rejimida o'zgaruvchan tarmoq sharoitlariga moslashadi. Ular buni kiruvchi marshrutni yangilash xabarlarini o'rganish orqali amalga oshiradilar. Agar xabar tarmoq o'zgarganligini bildirsa, marshrutizatsiyalash dasturlari marshrutlarni qayta hisoblab chiqadi va yangi marshrutizatsiyani yuboradi. Ushbu xabarlar tarmoqni qamrab oladi, yo'riqchilarni algoritmlarini qayta ishlashga va marshrut jadvallarini mos ravishda o'zgartirishga undaydi. Dinamik marshrutlash algoritmlari kerak bo'lganda statik marshrutlarni to'ldirishi mumkin.
Bir marshrutli yoki ko'p marshrutli algoritmlar. Ba'zi bir murakkab marshrutlash protokollari bir marshrutga bir nechta marshrutlarni taqdim etadi. Bunday ko'p marshrutli algoritmlar trafikni bir nechta chiziqlar bo'yicha multiplekslash imkoniyatini beradi; bitta marshrut algoritmlari bunga qodir emas. Ko'p yo'nalishli algoritmlar sezilarli darajada yuqori samaradorlik va ishonchlilikni ta'minlashi mumkin.
Birodar yoki ierarxik algoritmlar. Ular bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilish tamoyilida farqlanadi. Bir darajali marshrutlash tizimida barcha marshrutizatorlar bir-biriga nisbatan tengdir. Ierarxik marshrutlash tizimida ma'lumotlar paketlari pastki marshrutizatorlardan asosiy marshrutizatsiyani bajaradigan asosiylarga o'tadi. Paketlar belgilangan manzilning umumiy maydoniga etib borganidan so'ng, ular ierarxiya bo'ylab manzil xostiga joylashtiriladi.
Manba yo'naltirish algoritmlari... Manba yo'riqnoma tizimlarida marshrutizatorlar shunchaki paketni saqlash va jo'natish moslamalari vazifasini bajaradi, uni hech qanday ikkilanmasdan keyingi to'xtash joyiga yuboradi, ular jo'natuvchining o'zi hisoblab chiqadi va butun marshrutni o'zi belgilaydi deb o'ylashadi. Boshqa algoritmlar jo'natuvchining xosti marshrutlar haqida hech narsa bilmaydi deb taxmin qiladi. Ushbu turdagi algoritm yordamida marshrutizatorlar o'zlarining hisob-kitoblari asosida tarmoq orqali marshrutni aniqlaydilar.
Domen ichidagi yoki o'zaro faoliyat domen algoritmlar. Ba'zi marshrut algoritmlari faqat domenlar ichida ishlaydi; domen ichida ham, domen orasida ham boshqalar.
Kanal holati algoritmlari va masofa vektori... Bog'lanish holati algoritmlari ma'lumotlarning yo'nalishini tarmoqdagi barcha tugunlarga yo'naltiradi. Har bir yo'riqnoma o'zi uchun ma'lum bo'lgan ma'lumotlarning faqat o'z kanallarining holatini tavsiflaydigan qismini, balki barcha marshrutlash tugunlariga yuboradi. Masofa vektorlari har bir yo'riqchidan jadvalini to'liq yoki bir qismini yo'naltirishni talab qiladi, lekin faqat qo'shnilarga.
Masofaviy vektor yo'nalishi. Ichki marshrutlash protokoli RIP
Ushbu marshrutlash protokoli nisbatan kichik va nisbatan bir hil tarmoqlar uchun mo'ljallangan. Marshrut maqsadga qadar bo'lgan masofa vektori bilan tavsiflanadi. Har bir yo'riqnoma u bilan bog'langan tarmoqlarga bir nechta marshrutlar uchun boshlang'ich nuqtasi deb hisoblanadi. Ushbu marshrutlarning tavsiflari marshrut jadvali deb nomlangan maxsus jadvalda saqlanadi. RIP marshrutlash jadvalida har bir xizmat ko'rsatiladigan mashina uchun yozuv mavjud (har bir yo'nalish uchun). Kirish quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:
Belgilangan IP-manzil.
Marshrut metrikasi (1 dan 15 gacha; boradigan joyga qadamlar soni).
Belgilangan joyga yo'l bo'ylab eng yaqin yo'riqchining (shlyuz) IP-manzili.
Marshrut taymerlari.
Vaqti-vaqti bilan (har 30 soniyada bir marta) har bir yo'riqnoma marshrutlash jadvalining nusxasini to'g'ridan-to'g'ri ulangan barcha yo'riqnoma qo'shnilariga uzatadi. Qabul qilayotgan yo'riqnoma stolga qaraydi. Agar jadvalda yangi yo'l yoki undan qisqa yo'l xabari bo'lsa yoki yo'l uzunliklarida o'zgarishlar yuz bergan bo'lsa, bu o'zgarishlar qabul qiluvchining marshrut jadvalida amalga oshiriladi. RIP uchta turdagi xatolarni ko'rib chiqishi kerak:
Tsiklik marshrutlar.
Beqarorlikni bostirish uchun RIP maksimal darajadagi qadamlarning kichik qiymatidan foydalanishi kerak (16 dan ko'p bo'lmagan).
Tarmoq orqali marshrutlash ma'lumotlarining sekin tarqalishi marshrut holati dinamik ravishda o'zgarganda muammolarni keltirib chiqaradi (tizim o'zgarishlarni ushlab tura olmaydi). Kichik metrik chegarasi konvergentsiyani yaxshilaydi, ammo muammoni hal qilmaydi.
Marshrutlash jadvalining haqiqiy vaziyatga mos kelmasligi nafaqat RIP uchun, balki masofaviy vektorga asoslangan barcha protokollar uchun ham xosdir, bu erda axborot xabarlari faqat juft kodlarni o'z ichiga oladi: manzil manzili va unga masofa.
Masofa vektor algoritmining asosiy ustunligi uning soddaligida. Darhaqiqat, ish paytida yo'riqnoma faqat qo'shnilari bilan muloqot qiladi, vaqti-vaqti bilan ular bilan marshrutlash jadvallarining nusxalarini almashadi. Barcha qo'shnilardan mumkin bo'lgan marshrutlar to'g'risida ma'lumot olgan yo'riqnoma eng arzon narxlardagi yo'lni tanlaydi va uni o'z jadvaliga kiritadi.
Odatiy yo'nalish 0.0.0.0 (bu boshqa marshrutlash protokollari uchun ham amal qiladi). Har bir marshrut kutish vaqti taymeri va axlat yig'uvchi bilan bog'liq. Vaqt tugashi taymeri marshrutni har safar ishga tushirganda yoki yangilashda tiklanadi. Agar oxirgi tuzatilganidan beri 3 daqiqa o'tgan bo'lsa yoki masofa vektori 16 ekanligi haqida xabar kelib tushsa, marshrut yopiq hisoblanadi. Ammo bu haqda yozuv "axlat yig'ish" muddati tugamaguncha o'chirilmaydi (2 min). Ekvivalent marshrut paydo bo'lganda, unga o'tish sodir bo'lmaydi, shuning uchun ikki yoki undan ortiq ekvivalent marshrutlar orasidagi tebranish imkoniyatini to'sib qo'yadi.
RIP xabar formati:
Buyruqlar maydoni tanlovni quyidagi jadvalga muvofiq belgilaydi
Maydon versiyasi RIP uchun 1 (RIP-2 uchun ikkitadan). Maydon tarmoq protokoli to'plami i mos keladigan tarmoqda ishlatiladigan protokollar to'plamini belgilaydi (Internet uchun bu maydon 2 qiymatiga ega).
Tarmoqqa masofa i berilgan tarmoqqa qadamlarning butun sonini (1 dan 15 gacha) o'z ichiga oladi. Bitta xabarda 25 ta yo'nalish haqida ma'lumot bo'lishi mumkin. RIPni amalga oshirishda quyidagi rejimlarni ajratish mumkin:
Initsializatsiya, barcha "jonli" interfeyslarni so'rov yuborish, boshqa routerlardan marshrutlash jadvallarini olish orqali aniqlash. Eshittirish so'rovlari ko'pincha ishlatiladi.
So'rov qabul qilindi. So'rov turiga qarab, manzilga to'liq marshrut jadvali yuboriladi yoki individual ishlov berish amalga oshiriladi.
Javob olindi. Marshrut jadvali tuzatilmoqda (o'chirish, tuzatish, qo'shish).
Muntazam tuzatishlar. Har 30 soniyada marshrutlash jadvalining barchasi yoki bir qismi barcha qo'shni routerlarga yuboriladi. Jadval mahalliy darajada o'zgartirilganda ham maxsus so'rovlar yuborilishi mumkin.
RIPning kamchiliklari:
RIP pastki tarmoq manzillari bilan ishlamaydi. Agar normal 16-bitli B sinfidagi xost identifikatori 0 bo'lmasa, RIP nolga teng bo'lmagan qism subnet ID yoki to'liq IP-manzil ekanligini aniqlay olmaydi.
RIP yo'riqchining nosozligini tiklash uchun ko'p vaqt talab etadi (daqiqa). Rejimni o'rnatish jarayonida tsikllar mumkin.
Bosqichlarning soni muhim, ammo marshrutning yagona parametri emas va 15 ta qadam zamonaviy tarmoqlar uchun chegara emas.
Bog'lanish holati algoritmlari. OSPF (Dijkstra algoritmi)
Open Shortest Path Firs (OSPF) protokoli - bu bog'lanish holati algoritmini amalga oshirish (1991 yilda qabul qilingan) va katta heterojen tarmoqlarda foydalanishga yo'naltirilgan ko'plab xususiyatlarga ega.
OSPF boshqa marshrut almashinuv protokollarini saqlab, IP tarmoqlari orqali marshrutlarni hisoblab chiqadi.
To'g'ridan-to'g'ri ulangan routerlar "qo'shnilar" deb nomlanadi. Har bir yo'riqnoma qo'shni qanday holatda deb o'ylashi haqida ma'lumotni saqlaydi. Router qo'shni marshrutizatorlarga ishonadi va faqat ular to'liq ishlashiga ishonch hosil qilgan taqdirda ularga ma'lumot paketlarini yuboradi. Havolalarning holatini bilish uchun qo'shni routerlar tez-tez qisqa HELLO xabarlarini almashadilar.
Aloqa holati ma'lumotlarini tarmoq orqali tarqatish uchun marshrutizatorlar boshqa turdagi xabarlarni almashadilar. Ushbu xabarlar yo'riqnoma havolalari reklama deb nomlanadi - yo'riqnoma havolalari reklamasi (aniqrog'i, havolalarning holati to'g'risida). OSPF routerlari nafaqat o'zlarining, balki xorijiy reklama reklamalarini ham almashadilar, natijada barcha tarmoq havolalarining holati to'g'risida ma'lumot olishadi. Ushbu ma'lumotlar tarmoq ulanishlari grafigini shakllantiradi, bu, albatta, tarmoqdagi barcha routerlar uchun bir xildir.
Qo'shnilar haqidagi ma'lumotlardan tashqari, yo'riqnoma o'z deklaratsiyasida to'g'ridan-to'g'ri ulangan IP subnetslarini ro'yxatlaydi, shuning uchun tarmoq ulanishlari grafigi to'g'risida ma'lumot olgandan so'ng, har bir tarmoqqa yo'nalishni hisoblash ushbu grafikka muvofiq Dijkstra algoritmi yordamida to'g'ridan-to'g'ri amalga oshiriladi. Aniqrog'i, yo'riqnoma ma'lum bir tarmoqqa emas, balki ushbu tarmoq ulangan yo'riqchiga yo'lni hisoblab chiqadi. Har bir yo'riqchida havola holatidagi reklamada olib boriladigan o'ziga xos identifikator mavjud. Router har bir manzilli tarmoqqa eng yaxshi marshrutni hisoblab chiqadi, lekin har bir marshrutdan faqat birinchi oraliq yo'riqchini eslab qoladi. Shunday qilib, optimal marshrutlarni hisoblash natijasi - bu tarmoq uchun paketni uzatmoqchi bo'lgan tarmoq raqami va yo'riqnoma identifikatorini ko'rsatadigan satrlar ro'yxati. Marshrutlarning belgilangan ro'yxati marshrut jadvali.
OSPF paket formati
OSPF paketlarining besh turi mavjud. Barcha OSPF paketlari standart 24-bitli sarlavha bilan boshlanadi.
Versiya (1 bayt). Maydon ushbu paket yordamida OSPF protokoli paketining versiya raqamini bildiradi.
Yozing (1 bayt). Turiga qarab, paket ma'lum funktsiyalarni bajaradi:
Type \u003d 1 - Salom qo'shnichilik munosabatlarini o'rnatish va qo'llab-quvvatlash uchun muntazam ravishda yuboriladi.
Type \u003d 2 - Ma'lumotlar bazasini tavsiflash to'plamlari ma'lumotlar bazasi tarkibini tavsiflaydi. Ushbu paketlar qo'shni routerlarni ishga tushirishda, ya'ni bir xil topologik ma'lumotlar bazalariga ega bo'lganda almashinadi.
Type \u003d 3 - Link-State Request Link holati so'rovi
Type \u003d 4 - Link-State Update havolasini yangilash paketlari - havola holati so'rov paketlariga javob.
Type \u003d 5 - Link-Sate Acknowledgment Bog'lanish holatini tasdiqlash. Havolani yangilash paketlarini tasdiqlaydi.
Paket uzunligi (16 bit). Paket uzunligi maydoni (baytlarda) standart sarlavha bilan birga.
RouterlD (32 bit). Yuboruvchi identifikatori maydoni.
ArealD (32 bit). Maydon ushbu paket tegishli bo'lgan maydonni aniqlaydi.
Tekshirish summasi (16 bit). Paketning nazorat summasi maydoni.
Autentifikatsiya (16 bit). Autentifikatsiya turi maydoni. Masalan, "oddiy parol". Barcha OSPF protokol almashinuvi jo'natuvchi va jo'natuvchining autentifikatsiyasi bilan amalga oshiriladi. Autentifikatsiya turi har bir domen asosida o'rnatiladi.